Nieuwe Quantum Computer Ontgrendelt Meer Rekenkracht

Computers zijn bekend met het verwerken van binaire informatie, of nullen en enen, wat heeft geleid tot computers die een groot deel van de wereld van vandaag aansturen. Huidige quantumcomputers zijn ook ontworpen om binaire informatie te verwerken.

Martin Ringbauer is een experimentele natuurkundige uit Innsbruck, Oostenrijk.

“De bouwstenen van quantumcomputers zijn echter meer dan alleen nullen en enen,” zegt Ringbauer. “Het beperken van deze apparaten tot binaire systemen voorkomt dat ze hun volle potentieel benutten.”

Berekeningen Met Quantum Cijfers

Een onderzoeksteam onder leiding van Thomas Monz aan de afdeling Experimentele Natuurkunde van de Universiteit van Innsbruck is erin geslaagd een nieuwe soort quantumcomputer te ontwikkelen die willekeurige berekeningen kan uitvoeren met quantumcijfers, of qudits. Deze nieuwe benadering resulteert in meer rekenkracht met minder quantumdeeltjes.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Physics.

Ondanks het feit dat de methode van het opslaan van informatie in nullen en enen niet erg efficiënt is, is het veel eenvoudiger dan andere methoden. Het is ook betrouwbaar en robuust tegen fouten, wat het tot de standaard heeft gemaakt voor klassieke computers gedurende een lange tijd.

Uniekheid Van Quantum Computing

Echter, dingen beginnen te veranderen als we het over quantum computing hebben. De quantumcomputer van Innsbruck slaat informatie op in individuele gevangen calciumatomen, met elk van de atomen die van nature acht verschillende staten hebben. Alleen twee van deze staten worden gebruikt om informatie op te slaan. Bijna alle bestaande quantumcomputers hebben toegang tot een groter aantal quantumstaten dan ze daadwerkelijk gebruiken voor berekeningen.

Het team van natuurkundigen creëerde een quantumcomputer die het volle potentieel van de atomen kan benutten door qudits te gebruiken voor berekeningen. In tegenstelling tot de klassieke methode, heeft de nieuwe methode die meer staten gebruikt, geen negatieve invloed op de betrouwbaarheid van de computer.

“Quantumsystemen hebben van nature meer dan alleen twee staten en we hebben aangetoond dat we ze allemaal even goed kunnen controleren,” zegt Thomas Monz.

Taken die quantumcomputers vereisen, zoals problemen in de natuurkunde, materiaalkunde of scheikunde, worden van nature uitgedrukt in de qudit-taal. Als ze worden herschreven voor qubits, kunnen ze vaak te ingewikkeld worden voor de huidige quantumcomputers.

“Werken met meer dan nullen en enen is heel natuurlijk, niet alleen voor de quantumcomputer maar ook voor de toepassingen, waardoor we het volle potentieel van quantumsystemen kunnen ontsluiten,” zegt Martin Ringbauer.

Als ze worden herschreven voor qubits, kunnen ze vaak te ingewikkeld worden voor de huidige quantumcomputers. “Werken met meer dan nullen en enen is heel natuurlijk, niet alleen voor de quantumcomputer maar ook voor de toepassingen, waardoor we het volle potentieel van quantumsystemen kunnen ontsluiten,” zegt Martin Ringbauer.